長隧道獨頭掘進(jìn)施工通風(fēng)數(shù)值模擬及通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、獨頭掘進(jìn)隧道廣泛應(yīng)用于工程實踐，當(dāng)掘進(jìn)距離較長時通風(fēng)問題成為制約施工進(jìn)度的瓶頸。傳統(tǒng)施工通風(fēng)設(shè)計計算主要通過隧洞通風(fēng)一維常規(guī)計算理論和施工設(shè)計人員的經(jīng)驗來確定，存在一定的盲目性和不確定性。因此，有必要對隧道施工通風(fēng)過程進(jìn)行數(shù)值模擬，準(zhǔn)確的把握通風(fēng)規(guī)律，為通風(fēng)的合理設(shè)計和優(yōu)化設(shè)計提供依據(jù)。
　　 本文以流體力學(xué)的基本理論為基礎(chǔ)，建立了隧道施工通風(fēng)三維紊態(tài)RNGκ-ε模型。通過對兩河口長隧道壓入式施工通風(fēng)的實際模擬和對通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化

2、設(shè)計，得出以下主要結(jié)論：
　　 (1)壓入式施工通風(fēng)洞內(nèi)流場掌子面附近存在渦流區(qū)，渦流區(qū)對CO氣體排離掌子面有一定的阻滯作用，渦流區(qū)中心形成一個CO濃度的局部峰值。
　　 (2)長隧道壓入式通風(fēng)爆破后爆破面產(chǎn)生的有害氣團的排出有較強的規(guī)律，可總結(jié)為“移動”和“擴散”的過程，“移動”的結(jié)果使有害氣團整體從爆破掌子面向洞口運動，“擴散”的結(jié)果使有害氣團在移動的過程中逐漸擴大范圍并稀釋。
　　 (3)本文僅根據(jù)規(guī)范和具

3、體施工條件給出了獨頭隧道掘進(jìn)1000m、2000m、3000m、4055m各工況下的進(jìn)洞時間和安全時間，其余工況下的進(jìn)洞時間和安全時間施工人員可根據(jù)已知工況的規(guī)律酌情推斷。
　　 (4)通風(fēng)量相同時，采用抽出式通風(fēng)用時少于壓入式通風(fēng)，并且通風(fēng)時間不隨通風(fēng)距離的變化而變化。但風(fēng)管口距掌子面的距離對抽出式通風(fēng)效果影響較大，在保證風(fēng)管口到掌子面距離或在洞內(nèi)遠(yuǎn)離抽風(fēng)管的一側(cè)設(shè)置射流風(fēng)機的前提下，可考慮采用較細(xì)管徑的風(fēng)管，一定范圍的降低風(fēng)